Virus DNA untai tunggal: struktur, replikasi, kepentingan

Virus DNA untai tunggal: struktur, replikasi, kepentingan

Sebuah virus DNA tunggal – terdampar (ssDNA) atau ssDNA ( ” tunggal terdampar ” untuk pendek) adalah sebuah entitas biologis menular yang genom terdiri dari untai tunggal bahan genomik, mengapa disebut.

Virus ini ditandai dengan tidak menggunakan RNA sebagai perantara klasik selama replikasi virus, menjadi virus yang menggunakan virus RNA (untai tunggal atau ganda) atau virus dsDNA (untai ganda).

Sumber: Pengguna Wikipedia bahasa Inggris Graham Beards [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]

Menurut klasifikasi David Baltimore, virus-virus ini termasuk dalam Golongan II, termasuk virus-virus yang berukuran sangat kecil (hingga 20nm) yang dapat menginfeksi bakteri, tumbuhan , dan hewan.

Indeks artikel

Struktur

Virus ini memiliki struktur yang sangat sederhana. Mereka terdiri dari kapsid tanpa lapisan atau amplop yang tidak melebihi 20 nm. Bentuknya biasanya bulat dengan simetri ikosahedral (polihedron 20 sisi). Setiap kapsomer yang menyusun kapsid memiliki bentuk segitiga.

Kapsid, terdiri dari satu set protein virus, termasuk untai tunggal DNA (maka ssDNA Virus), sehingga melindungi genom dan juga termasuk protein khusus dalam mengenali sel inang. Di dalamnya juga terdapat protein yang terkait dengan ssDNA.

Replikasi

Virus hanya memperoleh kapasitas reproduksi atau replikasi dengan memasuki atau menginfeksi sel dan menggunakan mesin replikasinya. Meskipun yang terakhir memiliki genom, materi genetik tidak cukup untuk bereplikasi secara independen.

Secara sederhana, virus harus menginduksi sel inang untuk membuat semua komponen yang diperlukan untuk membuat lebih banyak virus. Virus dengan DNA untai ganda memiliki pita dengan polaritas positif dan negatif, yang akan saling melengkapi.

Sementara itu, virus untai tunggal harus mengembangkan rantai yang mereka butuhkan untuk dapat bereplikasi. Ini berarti bahwa sebelum mRNA dari virus ini dapat disintesis, pita DNA komplementer harus disintesis, yang seringkali pita negatif (-) karena protein RNA polimerase hanya menggunakan DNA untai ganda (dsDNA).

Yang terakhir digunakan oleh virus-virus ini dalam replikasi dan juga merupakan perantara dalam transkripsi, di mana untai negatif dsDNA ditranskripsi menjadi mRNA virus. Sintesis DNA untai ganda dan transkripsi berikutnya dimediasi oleh enzim seluler dan dalam beberapa kasus oleh partisipasi beberapa protein yang bersifat virus.

Jenis virus DNA untai tunggal

Sebagian besar virus yang menghadirkan genom beruntai tunggal (ssDNA / ssDNA) memiliki polaritas +, ini berarti bahwa ketika dikemas dalam materi yang dapat diwariskan di dalam virion, untai DNA tersebut memiliki polaritas positif (+).

Namun, terkadang pita DNA negatif dikemas dalam virus, sehingga memiliki polaritas negatif (-).

Dalam kasus di atas, virus menggunakan mesin replikasi seluler untuk mensintesis untai komplementer dan kemudian mensintesis mRNA dan bereplikasi.

Dalam kasus lain yang lebih jarang, genom virus memiliki polaritas +/-, yang menunjukkan bahwa itu adalah rantai indra ganda, di mana satu atau lain rantai komplementer dapat disintesis.

Bakteriofag SsDNA

Bakteriofag dari keluarga Ff (atau fag berfilamen), termasuk fag f1, fd dan fag M13, sangat mirip dengan pili bakteri yang mengandung molekul DNA untai tunggal melingkar.

Di sisi lain, fag phi-x174 juga memiliki ssDNA sebagai genom. Virus kecil dengan diameter hanya 25 nm ini beberapa kali lebih kecil dari membran sel tertipis. Ini hanya berisi 5386 nukleotida, yang mengkode hanya sebelas protein yang akan membentuk bagian dari strukturnya.

Virus DNA untai tunggal pada tumbuhan

Di kingdom tumbuhan juga terdapat sejumlah besar penyakit yang disebabkan oleh virus ini. Secara umum, virus ssDNA ini terutama termasuk dalam famili Geminiviridae dan Nanoviridae , yang menyebabkan beberapa penyakit yang bersifat fitosanitasi.

Vektor selalu serangga yang menggunakan tanaman sebagai sumber makanan. Di antara penyakit ini kita dapat menyebutkan virus klorosis pada buncis dan jagung, yang memiliki belalang sebagai vektor utama. Dalam kedua kasus, virus yang terlibat adalah dari genus Mastrevirus .

Contoh lain adalah virus tomat Cina, yang disebabkan oleh infeksi Begomovirus , yang vektornya adalah lalat putih (Aleyrodidae) dan daun nekrotik dalam kacang yang dihasilkan oleh Nanovirus , yang terutama menyerang tanaman polong – polongan.

Beberapa Virus DNA Beruntai Tunggal yang Penting Secara Medis

Ada beberapa virus yang penting secara medis bagi manusia yang genomnya terdiri dari DNA untai tunggal. Beberapa virus ssDNA yang menyerang manusia adalah virus yang termasuk famili Parvoviridae seperti parvovirus dan bocavirus.

Parvovirus B19

Parvovirus adalah virus kecil (antara 18 dan 26nm) yang memiliki kapsul ikosahedral telanjang (tanpa amplop), dengan genom rantai-muco yang dapat arti negatif atau positif (-/+). Untuk replikasinya, keberadaan sel-sel yang tumbuh atau virus adjuvant (virus dependen) diperlukan.

Hipotesis tentang replikasinya menunjukkan bahwa, setelah diinternalisasi dalam sel inang, ia mentransmisikan genomnya ke nukleus sedemikian rupa sehingga DNA untai tunggal menjadi untai ganda oleh faktor replikasi inang, serta DNA polimerase yang hanya ada. dalam sel inang, sel yang sedang tumbuh.

Gejala penyakit virus ini biasanya tidak berbahaya, terutama menyerang anak-anak dan menyebabkan apa yang disebut “penyakit kelima”. Gejala yang paling khas adalah munculnya kemerahan yang nyata di pipi, hidung tersumbat, demam rendah, nyeri otot dan sakit kepala (ciri khas pilek).

Namun, meskipun tidak serius, pada pasien dengan anemia hemolitik kronis dapat menyebabkan episode krisis aplastik dan pada orang dewasa menyebabkan poliartritis yang memburuk.

Dalam kasus di mana virus mempengaruhi seorang wanita selama kehamilan, dapat menyebabkan kondisi yang dikenal sebagai ‘hydrops fetalis’, yang akan menyebabkan kematian janin.

virus Boca

Bocavirus juga merupakan virus DNA untai tunggal yang baru ditemukan. Pada anak-anak dapat menyebabkan penyakit pernapasan akut yang seringkali rumit dan serius. Pada pasien yang lebih muda dari dua tahun, bocavirus dapat menyebabkan bronkiolitis dengan mengi dan viremia diperpanjang selama beberapa hari. Hanya ada satu kasus fatal yang tercatat.

Penularan virus ini umumnya dikaitkan dengan sekresi dari saluran pernapasan.

Virus terkait adeno

Mereka adalah virus-virus yang termasuk dalam genus Dependovirus . Ini biasanya menginfeksi manusia, tetapi hanya mampu berkembang biak dengan bantuan virus adjuvant, yang biasanya adenovirus. Virus ini tidak menyebabkan penyakit, juga tidak mengubah efek infeksi adenovirus.

Namun, dengan memiliki karakteristik ini bersama dengan sifat integrasi ke dalam kromosom inang, mereka memungkinkan virus terkait adeno yang telah dimodifikasi secara genetik menjadi kandidat yang sangat baik untuk terapi penggantian gen.

Virus lain dari famili Parvoviridae dengan DNA untai tunggal hanya mempengaruhi kelompok zoologi tertentu. Densovirus , misalnya, menginfeksi sebagian besar serangga.

Referensi

  1. Erskine, W. (2009). Miju-miju: botani, produksi dan kegunaan . CABI.
  2. Evans, J., & Manson, A. (2011). Hal-hal penting dalam sel dan genetika + StudentConsult dalam bahasa Spanyol . Elsevier Spanyol.
  3. Raja, AM, Lefkowitz, E., Adams, MJ, & Carstens, EB (Eds.). (2011). Taksonomi virus: laporan kesembilan dari Komite Internasional untuk Taksonomi Virus (Vol. 9). lain.
  4. Marcdante, K., & Kliegman, RM (2016). Nelson Essentials of Pediatrics-E-Book: Edisi Asia Selatan Pertama . Ilmu Kesehatan Elsevier.
  5. Murray, PR, Rosenthal, KS, & Pfaller, MA (2017). Mikrobiologi medis . Ilmu Kesehatan Elsevier.
  6. Oxford, JS, Collier, LH, & Kellam, P. (2016). Virologi manusia . Pers Universitas Oxford.
  7. Woodbury, CP (2003). Biokimia: Reaksi Kimia Sel Hidup, Volume 1 dan 2, Oleh David E. Metzler dan Carol M. Metzler (Universitas Negeri Iowa). Pers Akademik, New York.